Lehreinheit Ackerbau und Versuchswesen der TU München, Frei sing-Weihenstephan
ENTSCHEIDUNGSHILFEN AUS DER SCHLAGKARTEI, HEUTE UND MORGEN
Vom Pflanzenbauer werden im Verlaufe einer Vegetationszeit schlagspezi- fische Entscheidungen über die
- Sortenwahl, - Düngung,
- Unkraut-, Pilz- und Insektenbekämpfung
benötigt. Es wird immer deutlicher, daß für diese Entscheidungen die In- formationsquelle Feldversuch durch Schlagkarteierhebungen ergänzt wer- den muß. Im folgenden soll der Stand der Schlagkarteierhebung sowie künf- tige Arbeitsvorhaben aufgezeigt und diskutiert werden.
1. Stand der Schlagkarteierhebung im Bundesgebiet
Abbildung 1 gibt eine Übersicht über die Erhebung schlagbezogener Kenn- zahlen im Bundesgebiet. Die bayerische Schlagkartei (BYSK^)), die seit 1971 laufend verbessert wurde, wird in Bayern und Baden-Württemberg eingesetzt. Geprüft wird BYSK zur Zeit im praktischen Einsatz auch im Bereich der Landwirtschaftskammern Bonn und Hannover.
Gibt es in absehbarer Zeit eine bundeseinheitliche Schlagkartei?
Es ist für einen erfahrenen Pflanzenbauer nicht schwierig, alle wichti- gen produktionstechnischen Details in einer Schlagkartei zusammenzufas- sen. So sind in den vergangenen Jahren auch ca. 8 verschiedene Schlag- karteien an den Landwirtschaftskammern, der DLG und einer Zuckerfabrik entstanden. Wesentlich schwieriger und zeitaufwendiger ist es jedoch, das entsprechende Computerauswertungssystem für die Datenerfassung, Plausibilitätsprüfung und Auswertung aufzubauen und laufend zu verbes- sern. In diesem Bereich wurden in Weihenstephan und München ca. 4 Mann/
Jahre von qualifizierten Computer- und Pflanzenbauspezialisten inve- stiert, um den Rückfluß der Informationen an Berater und Praxis (hori- zontaler und vertikaler Schlagvergleich, regionales Nachschlagewerk) sicherzustellen. Heute herrscht die Meinung vor, daß die Frage, welches Erhebungssystem sich durchsetzen wird, nicht vom Erhebungsformular, son- dern von der vorhandenen Software entschieden wird. Durch diese Entwick- lung scheint sich langsam eine bundeseinheitliche Schlagkarteierhebung und Auswertung abzuzeichnen. Durch den größeren Umfang erfaßter Schläge wird die Treffsicherheit der daraus gewonnenen Informationen und Empfeh- lungen ganz wesentlich zunehmen.
2. Die Schlagkarteierhebung in anderen Fachgebieten
Durch die guten Erfahrungen mit der Schlagkartei im Ackerbau wurden für folgende Fachgebiete Schlagkarteien erarbeitet:
- Grünlandwirtschaft - Weinbau
- Hopfenbau.
1) Lehreinheit Ackerbau und Versuchswesen, TU München-Weihenstephan;
Bay. Landesanstalt für Betriebswirtschaft, München.
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Erhebung schlagbezogener Kennzahlen mit der Schlagkartei Im Bundesgebiet
Schleswig - Holstein
LK Münster eigene Erhebung LK Bonn eigene Erhebung
und BYSK
Test mit BYSK
LK Kiel eigene Erhebung
Beratuiwsrlnge Test mit BYSK Dr. Gotisch
Abbildung 1: Erhebung schlagbezogener Kennzahlen mit der Schlagkartei im Bundesgebiet
Ähnliche Bestrebungen gibt es auch für den Tabakbau in Baden-Württem- berg. In den nächsten Jahren muß für diese Schlagkarteien auch die not- wendige Erfassungs- und Auswertungssoftware erstellt werden.
3. Möglichkeiten der Signifikanzprüfung bei Auswertungen von Erhebungsdaten
Bei der Auswertung von Erhebungsdaten haben wir bisher Mittelwerte ver- glichen und auf einen anspruchsvollen statistischen Signifikanztest ver- zichtet. Die Aussagen sollten nur Tendenzen aufzeigen. Der Grund für eine mehr "explorative Datenanalyse" war die Güte der Erhebungsdaten, die zwischen ja/nein-Aussagen und dem gewogenen Ertrag schwanken kann.
Von den Beratern wurden wir jedoch laufend angesprochen, uns ein Vorge- hen zu überlegen, das die Entscheidung bedeutender oder unbedeutender Unterschiede zwischen den Mittelwerten erleichtert. Abbildung 2 zeigt das Vorgehen für eine einfache Signifikanzprüfung. Ausgangspunkt ist der Vertrauensbereich (VB) eines Mittelwertes (x).
Vertrauensbereich = Mittelwert ± Standardfehler (s—) t-Wert (95 *) VB = x
s
x 951
Zwei Mittelwerte unterscheiden sich nicht:
Beide Vertrauensbereiche überschneiden sich.
Zwei Mittelwerte unterscheiden sich:
Beide Vertrauensbereiche überschneiden sich nicht.
natürliche Räume Ertrag x
d1-6 N Signifikanz
1 nördl.
frank.
Platte 59,1
3,4 32 a,b,c
2 südl.
Jura- gebiet
59,0 3,3 35 d,e,f
3 nieder - bayr.
Hügelland 55,4
2,0 96 g,h
4 mittel- fränk.
Becken 52,5
2,9 44 a,d
5 Tertiär- hügel- land
48,6 3,8 35 b,e,g
6 nördl.
Jura- gebiet
48,2 4,0 29 c,f,h
Erträge ordnen!
d = halber Vertrauensbereich (d = s- • t95)
Signifikanz = gleicher Buchstabe bedeutet signifikante Differenz Diff. = 7.6; 3.4 + 2.9 = 6.3
59.1
1
60
S N
d = 2.9 d = 3.4
1 1 ' 1 ' 1 58 56 54
52.5
i 1
1 ' 1 ' 1 52 50 48
Abbildung 2: Die Signifikanzprüfung bei der Auswertung der Schlagkartei Quelle: SNEDECOR und COCHRAN, 1971
Beispiel: (Abb. 2)
Unterschiede zwischen Mittelwerten sind signifikant:
Frage: Ist die Differenz (7,6 dt/ha) zwischen den Erträgen der nördli- chen fränkischen Platte (59,1) und dem mittelfränkischen Becken (52,5 dt/ha) signifikant?
Die halben Vertrauensbereiche für beide Mittelwerte
(d-j + d4 = 3,4 + 2,9 = 6,3 dt/ha) sind kleiner als die Differenz von 7,6 dt/ha (keine Überschneidung!).
Differenz ist signifikant.
Unterschiede zwischen Mittelwerten sind nicht signifikant:
Frage: Ist die Differenz (4,3 dt/ha) zwischen den Erträgen des mittel- fränkischen Beckens (52,5) und dem nördlichen Juragebiet (48,2 dt/ha) signifikant?
Die halben Vertrauensbereiche für beide Mittelwerte
(d4 + d£ = 2,9 + 4,0 = 6,9 dt/ha) sind größer als die Differenz von 4,3 dt/ha (Überschneidung vorhanden!).
Differenz ist nicht signifikant.
Von den in Abbildung 2 aufgeführten 6 Mittelwerten sind diejenigen Mit- telwertdifferenzen signifikant, die gleiche Buchstabensymbole zeigen.
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4. Entscheidungsmodelle - "zurückschauend Entscheidungen treffen"
Geht man davon aus, daß
- der Pflanzenbauer mehr und mehr moderne Informationsvermittlungstech- niken für alle anfallenden Entscheidungen nutzen möchte und
- alle Entscheidungen für einen bestimmten Schlag zu treffen sind, dann können Entscheidungsmodelle nach folgender Konzeption erarbeitet werden (Abb. 3).
4.1. Datenquellen für Entscheidungsmodelle - Produktionstechnische Daten
Die produktionstechnische Vorgeschichte des Schlages ist über Jahre mit Hilfe der Schlagkartei am Rechner gespeichert worden. Die Schlagkartei der Zukunft wird mit einiger Wahrscheinlichkeit ein portables Datener- fassungsgerät, die "elektronische Schlagkartei" sein. Da für Prognose- und Entscheidungsmodelle noch viel detaillierter beobachtet und aufge- zeichnet werden muß, hätte diese Technik Vorteile.
- Schlagspezifische Witterungsaufzeichnungen
Für viele pflanzenbauliche Entscheidungen (Bodenbearbeitung, Düngung, Unkrautbekämpfung u.a.) spielt die Witterung eine bedeutende Rolle. Die Daten der nächstgelegenen amtlichen Wetterstation können die Wetterver- hältnisse am Schlag nur näherungsweise angeben. Aus diesem Grunde wird man verstärkt die Entwicklung von selbstaufzeichnenden Meßgeräten vor- antreiben müssen, die das Wettergeschehen auf Tonbandkassetten in selbst wählbaren Zeitintervallen (Stunde, 1/2 Tag, Tag) speichern.
Erfolgversprechende Entwicklungen gibt es zur Zeit von einer Arbeits- gruppe am Institut für Pflanzenkrankheiten in Göttingen. Witterungsmeß- boxen wurden von der Industrie auch im Bereich der Feldberegnungssteue- rung und der Gewächshaus-Klimasteuerung entwickelt.
Zu denken ist hier an geeignete Sensoren, die Temperatur, Niederschlä- ge, Luftfeuchte, Bodenfeuchte, Tau, Sonnenschein, Strahlung und Wind aufzeichnen. Wertvoll wären auch Sensoren, die Bodenbedeckungsgrad, C02~Entwicklung im Bestand und andere Kennzahlen messen. So wäre der Bestand unter ständiger Überwachung und Kontrolle. Abweichungen von der Norm könnten gemeldet werden, um die notwendigen Maßnahmen einzuleiten.
4.2. Entscheidungsmodelle im Pflanzenbau
Die Datenquellen schlagspezifischer Produktions- und Witterungsdaten, ergänzt durch Daten aus Feldversuchen und amtliche Wetterdatenspeicher werden die Entwicklung von treffsicheren Entscheidungsmodellen, die am Bildschirm oder über Bildschirmtext angeboten werden können, entschei- dend fördern. Abbildung 3 enthält eine Auflistung von on-line-Modellen, die im Einsatz (ohne Klammer) oder geplant (Klammer) sind. Diese Model- le können noch ergänzt werden durch ein "betriebsspezifisches Wetter- prognosemodell". Aufgrund langjähriger Wetteraufzeichnungen (amtliche Meßstation, schlagspezifische Aufzeichnungen) kann für bestimmte "wit- terungssensible" Entscheidungen (Bodenbearbeitung, Saatzeit, Unkrautbe- kämpfungsmaßnahmen) errechnet werden, mit welcher Wahrscheinlichkeit in den nächsten Tagen Spätfröste, Trockenperioden oder Niederschläge zu erwarten sind.
"zurückschauend Entscheidungen treffen - Wetter - Boden
Entscheldungs- —*
Prognosemodelle
- SORTINFO - DONGEPLAN - (UNKRAUTPLAN) - (FUNGIPROG)
- SEPTPROG
- (INSECTPROG)
- Schlagverglelch, hör, + vert, - Trends
Abbildung 3: Der informierte Betrieb
"Elektronische Schlagkarte"
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5. Utopie oder realitätsnahe Vorhersage
Vielen werden diese Aussagen zu utopisch erscheinen. Zwei Gründe sollen die Realitätsnähe dieser Entwicklung herausstellen.
1. Mit SORTINFO, DÜNGINFO und SEPTPROG wurden von unserer Arbeitsgruppe bereits drei pflanzenbauliche on-line-Entscheidungsmodelle vorge- stellt.
Aussage: "Wir wissen, wie es gemacht wird."
2. Alle Details und Bausteine der geschilderten Datenerfassung und In- formationsbereitstellung sind entwickelt. Die Adaption auf pflanzen- bauliche Probleme wird uns in den nächsten Jahren beschäftigen.
LITERATUR
SNEDECOR, G.W. und COCHRAN, W.G.: Statistical methods. Iowa State Uni- versity Press, 1971.
ROSTOCK, E., GÖRLICH, I. und KÜHN, G.: Aufbau und Nutzungsmöglichkeiten des Datenspeichers "Schlagbezogene Kennzahlen". Arch. Acker- und Pflan- zenbau und Bodenkunde, Berlin 20 (1976), S. 593-598.
